隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展汽車燈具的需求也從傳統(tǒng)的單一照明功能擴展為節(jié)能環(huán)保、安全智能、造型美觀、成本低廉等豐富化。以前照燈為例,它的主要功能是實現(xiàn)遠光和近光照明比較傳統(tǒng)的設計是遠光和近光作為兩個獨立的模塊工作而更流行的趨勢是設計一個遠近光一體的雙光透鏡模組這種設計的優(yōu)點在于遠近光共用一-個光源環(huán)保節(jié)能、根據(jù)照明需求控制遠近光的切換,更加智能化、節(jié)省車燈內部空間汽車造型更加美觀、模具加工成本低價格更有優(yōu)勢。

這種遠近光一體的雙光透鏡模組工作原理是利用遮光板的機械運動對光源發(fā)出的光線進行全部或部分遮擋達到遠近光照明所需要的光型。常見的控制遮光板的方式主要有電磁閥、直流無刷電機、步進電機等遮光板的控制精度直接影響到遠近光一體模組的投射照明效果。


霍爾開關的工作原理
霍爾效應(圖1)是電磁效應的一種。1879 年霍爾在研究載流導體在磁場中的受力性質時發(fā)現(xiàn):當電流垂直于外磁場通過導體時,載流子發(fā)生偏轉,垂直于電流和磁場的方向會產生一個橫向電場從而在導體的兩端產生電勢差這一現(xiàn)象就是霍爾效應。

系統(tǒng)應用設計
對于利用電機控制齒輪帶動遮光板運動形成光型變化的遠近光一體模組其電機運動的精度直接影響到照明投射的效果。無論是使用直流無刷電機還是步進電機這兩種模式在運動控制上都需要有一個精準的初始點位置每次上電都需要進行自動初始化( Reference run)并根據(jù)初始點位置進行精確的步數(shù)運動達到指定的位置形成需要的照明光型。位置點的記錄就是通過霍爾傳感器的應用來實現(xiàn)。


霍爾傳感器在汽車前照燈，上的應用可以使前照燈模組的空間設計更加合理;減小光源功率、節(jié)省模具費用等無形中降低了成本;而且可以幫助前照燈實現(xiàn)更加復雜的功能,符合目前智能化控制的趨勢。

為了達到上述的設計要求我們選擇鎖存型的霍爾元件工作原理是利用霍爾元件對磁極方向的靈敏度進行數(shù)字反饋輸出(圖3)，對于汽車級的應用我們要求霍爾元件具有出色的溫度穩(wěn)定性和高靈敏度,尺寸較小且易于貼裝。


霍爾傳感器的磁鐵設計成一種特殊充磁角度的兩極磁性介質,環(huán)形,單面軸向充磁,受磁面的S: N極性按照1: 9的比例進行充磁S極方向做切邊標記(圖4)。表磁強度根據(jù)霍爾元件的靈敏度進行調整。

霍爾元件的安裝位置正對著磁環(huán)S極的中心點,用機械限位此時遮光板所處的位置為初始點當遮光板沿定位軸旋轉運動時磁環(huán)也會跟著旋轉?；魻栐袘酱怒h(huán)轉子的極性變化就會輸出一個數(shù)字電信號通過監(jiān)測電信號高低電平的變化就可以判斷當前位置并控制電機帶動齒輪做出精確的步數(shù)運動齒輪又會帶動遮光板到達指定位置實現(xiàn)光型的變化。